JPS5855090A - 下向流による排水の微生物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下向流による排水の微生物処理装置に関し、さ
らに詳しくは水に浮かぶ担体に微生物を付着せしめて処
理槽に充填すると共に排水を下向流で該処理槽に供給し
て前記担体の流動層を形成せしめて排水の処理を行なう
装置に関する。

微生物を利用する排水処理法は従来から活性汚泥に代表
される微生物単独の浮遊処理法や散水濾床、浸漬式−床
＃回転円板法に見られるような微生物をプラスチック板
に付着させる固定微生物膜処理法等が存在し、これらが
何れも広く用いられていることは周知のとおりである。

さらに、最近では微小な担体粒子に微生物を付着せしめ
、これを排水処理に利用する方法が研究されている。こ
の担体粒子を利用することの大きな特色はΦ微生物濃度
が極めて高（とれる■担体の比表面一が大き（なる０装
置の単位容積当妙の反応速度が高くなるため、排水処理
槽が小さくてすむ■微生物と液体との分離が容易である
等である。

゛　　このように、微生物を付着せしめた微小担体を使
用する排水処理法紘前述Ｏａ存の方法にはない利点を有
している。しかしながら、一方ではこの微小担体粒子を
使用する排水処理法を実施してその効果を十分に発揮さ
せるためには特別の条件を備えていることが要求される
。たとえば（１）担体粒子は微生物の付着が容易な表面
を有すること（２）担体粒子同士が凝着しないこと（３
）排水の流れが偏流せず微生物を付着した担体粒子と均
一に接触すること（４）担体粒子に付着し増殖した微生
物膜の剥離が適度に行なわれ一定の膜厚を保つこと（５
）好気性微生物処理において発生ず石炭酸ガスの気泡に
よシ微生物付着担体粒子が浮上して系外に流出しないこ
と（６）微生物による排水中の基質除去が円滑に進行す
るように排水と微生物付着担体粒子が適度な流動を保持
すること等を挙げることができる。

これらの条件を満足させる排水の微生物処理装置として
固定床装置、完全混合装置、流動層装置等が考えられる
が、発明者等が行なった基礎実験によれば、これらの装
置は伺れも次のような利害得失を有することが判明した
。

第１の固定床装置は砂、活性炭、アンスラサイト、プラ
スチックのような比重が水よりも重い担体粒子を使用し
て排水を上向流あるいは下向流として通水し、固定床中
を排水が通過する際に微生物反応が行なわれるものであ
シ、この装置の欠点祉担体粒子が固定床となっているた
め、微生物の増殖による固定床の閉塞が起ることである
。この閉塞により排水の偏流が起シ、固定床内の一部が
酸素不足となＦＪ嫌気性状態になったシ、また圧力損失
が増大したシするので、通常は担体粒子の定則的洗浄が
必要となる。

第２の完全混合装置は担体粒子を排水と完全混合状態で
添加使用するものであり、従来の活性汚泥法の曝気槽に
極めて類似する方法である。この方法では担体粒子を浮
遊させるために攪拌、暖気装置を必要とし、担体粒子の
比重および濃度が増加した場合、担体粒子を浮遊させる
ためには極めて大きな動力を必要とする欠点がある。し
がも、このように強力攪拌により混合状態で担体粒子を
流動せしめると付着微生物の剥離や担体粒子の破壊が生
じ、微生物付着担体粒子による排水処理法の本来目的と
する前述の特色が十分に発揮されない。

次に第５の流動層装置社排水を上向流に通水して微生物
が付着した担体粒子を流動させ、担体粒子上の微生物と
排水を接触させるもひである。この装置は上記第１およ
び第２の装置と比較すると、次のような利点を有してい
る。すなわち、流動層装置では担体粒子が水による最低
流動化速度以上の線速度を受けているため浮遊状態を形
成しており、完全混合装置と比較すると、装置内に攪拌
手段を設置する特殊の場合においても動力が少なくて済
み、しかも担体粒子の動きが緩やかで、かつ該粒子表面
への微生物の増殖が容易であ転、高濃度の微生物を保持
して排水処理を行なうことができる。さらに、固定床装
置に見られるような目詰まり現象も生起しない。また、
水の流速を変化させることにより容易に担体粒子の充填
層高を変えられ、したがって微生物鎖度も変化させ得る
等の１＃黴を有している。

しかしながら、担体粒子として活性炭、砂、アンスラサ
イト、プラスチック等を使用した既存の上向流流動層装
置では次のような問題点を免れることが困難である。す
なわち、好気性微生物処理において発生した炭酸ガスが
担体粒子表面の微生物に付着し、その結果担体粒子が浮
上して一部が系外に流出するため、これを回収する装置
が必要であること、同様に微生物が過剰付着した担体粒
子も上向流に乗って浮上し系外に流出するため、醸担体
粒子に過剰付着した微生物を剥離する手段を必要とする
こと等である。

これに対して、排水を下向流で導入し九場合は、炭酸ガ
スが付着した担体粒子は水流と対向するため、系外に流
出することはない。また、微生物が過剰付着した担体粒
子は下向流に乗って処理槽下部の暖気部に巻き込まれ、
ここでエアーリフトされるとき空気の泡によって過剰付
着した微生物が剥離されるため、上向流の場合に必要と
される剥離手段が不要である。し九がって、下向流によ
シ命生物付着担体粒子を流動化させて排水処理を行なう
装置では装置を小型化できる利点がある。

しかし、下向流流動層では過剰に付着した微生物が剥離
された担体粒子が循環水中に混入するため、該担体粒子
を処理槽内の所定位置に戻さなければならず、かつエア
ーリフト管よ抄上昇してくる循環水を処理槽内の微生物
付着担体の充填層に均一に分散させると同時に担体の返
送が必要となる。このため、ディストリビュータは特別
の配慮をもって設計されなければならない。

本発明の目的は、上記のような間顧点を解消した排水の
微生物処理装置を提供することである。

本発明は排水の微生物処理を行なう処理槽、該槽内中央
部に立設したエアーリフト管、骸骨の上端部に取付けた
堰を有するディストリビュータ、上端を該ディストリビ
ュータよりやや下方の位置に形成した微生物付着担体充
填層、処理槽上部に設けた排水供給管、処理槽下部に設
けた散気管および処理水抜出管を具備した下向流による
排水の微生物処理装置である。

次に、本発明を図面によシ詳しく説明する。

処理すべき排水、すなわち厚木１はぎンプ２により吸い
上げられ１排水供給管Ｓよシ処理槽４の中央部に立設さ
れたエアーリフト管５に流入し、該エアーリフト管５内
をエアーリフトにより上昇してきた処理水の一部と混合
し、ディストリビュータ６によって該ディストリビニ−
タロよにやや下方の位置に形成した微生物付着担体充填
層７に均一に分配される。この担体充填層７は上方より
分配された下向流の原水によシ流動層を形成し、かつ該
担体の表面に付着増殖した微生物によってこの担体充填
層を通過する排水は処理される＝担体充填層７を通過し
、Ｉｎｍ物との反応によって浄化され九処理水はエアー
リフト管５の下部に達し、ここで散気管８から供給され
る空気によってエアーリフ）され、再び処理槽上部に達
して循環する。その際、処理水中に混入、同伴した微生
物が過付着した桓体粒子杜、エアーリフトによや過剰の
微生物が剥隠され、適量の微生物が付着した状態で元の
担体充填層に戻される。すなわち、該担体と剥離した微
生物処理装置 フト管の上部よ転流出し、ディストリビュータを通過し
て該担体は再び担体充填層に戻される。一方、剥離した
微生物は該担体充填層を通過する際に一部が担体粒子表
面に付着するほか、他の一部は再びエアーリフト管に吸
い込まれたり、あるいは処理水と共に処理水抜出管９よ
シ系外へ排出され、沈降分離、濾過等の手段によ抄蛤理
水と分離される。

本発明ではディストリビニ−タロとして、小孔６ｂを有
する支持板６＆の該小孔の位置に円筒体６０を固設して
円筒層を設けたものを使用している。ここで該円筒体の
径は担体粒子や微生物の塊等で閉塞しない程度であれば
特に制限されないが、好ましくは５〜１００■である。

円筒体の高さについても特別な制限轄ないが、担体粒子
径以上であることが好ましく、通常は１０−１，０００
−程度である。また、円筒体の配置は三角ピッチ、四角
ピッチ噂いわゆる均一配置であればよい。なお、円筒体
の代シに三角筒、四角筒等の角筒体のものを用いること
もできる。第５図および第４図は別の態様のディストリ
ビュータを示したものである。

すなわち、この例では支持板６＆の平板部分にも小孔６
ａを穿設しである。このように小孔６ｄを穿設すると、
排水中に懸濁物質や汚泥、砂等の沈降物質が混入してい
るとき、これら物質が該小孔より落下して支持板上に堆
積しない七いう効果が得られる。小孔６ｄの孔径は特に
制限はないが−５〜５０−程度とすることが好ましい。

第１図および第５図のいずれの態様の場合においても、
本発明に係るディス）リビエータ６は、エアーリフト管
５の上端が円筒層６０を超えることがないようにエアー
リフト管と固設されている。エアーリフト管の上端が円
筒層を越えている場合は、エアーリフト管の上端まで循
環処理水をリフトアップしなければならない。これに対
してエアーリフト管の上端が円筒層を越えていない本発
明において社、円筒層の高さまで水をリフトアップすれ
ばよいから、円筒層を越えている場合に比べてリフトす
るための空気量が少なくて済み、エネルギー的に有利で
ある。

さらに、ディストリビュータ６は前述したように円筒層
６０を有するため、エアーリフトされた処理水と同伴担
体粒子は、支持板６＆上に流出したのち該円筒層６６よ
シ溢流して微生物付着担体充填層７に落下する。そのた
め、担体粒子が元の担体充填層に戻され再利用されると
同時に均一な水の分散を行わせることができる。特に堰
のない従来のディストリビュータでは、担体を戻す機構
を具備していないため、担体が循環処理水に同伴されて
くると、ディストリビュータ上に担体が蓄積し、担体充
填層の粒子量が滅って反応速度の低下する原因となる。

また、本発明では循環水量訃よび処理水抜出し管の位置
を調節することによってディストリビュータ６と微生物
付着担体充填層７との間に所定の空間を設けることがで
きるため、上部充填層の浮上阻止による圧密化やこれに
起因して増殖微生物による充填層およびディストリビュ
ータの目結まりも生起しない。しかも、ディストリビュ
ータによる散水により微生物付着担体充填層を強制的に
動かすため、粒子同志の凝着を防止することができる。

本発明で使用する担体粒子は、見掛は比重が１０以下の
粒子であって水中に存在しても水を吸収して沈むことの
ないものが適している。一般的には発泡合成樹脂に無機
物質を添加して造粒したもの、発泡合成樹脂粒子の表面
に無機物質および有機物質の中から選ばれた１薯または
２１１以上の物質を付着させたもの等があげられる。こ
の場合ニ用イラれる合成樹脂としてはポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどかあ
シ、粒子の形状は＃！形、角柱形２円柱形など任嵩であ
る。また、無機物質としては砂、天然の砕石、活性炭、
パーライト、シラスバルーン。

石こう、アルミナ、４オライド、セラミックス等があシ
、有機物質として社アンスラサイ）９石炭。

コークス、ピッチ、廃イオン交換樹脂、ゴム等力ある。

本発明の装置において社、前述の如くディストリビュー
タによって担体粒子の浮上を強制的に阻止していないた
め、充填ｌ１ｌＯ浮上阻止にょる圧密化およびこれに起
因する増殖微生物による充填層やディストリビュータの
Ｉ詰まりを防止することかできる。そのため、排水＃ｈ
１ｍを長期間に亘シ安定した状態で行なうことができる
。

次に、本発明の装置の使用例を示す。

使用例 第１図に示した装置を用いて衛生排水の処理を行なった
。装置概要および処理結果を以下に示す。

処理槽　　８５０■−Ｘ１７００■（材質：〆り塩化ビ
ニル樹脂） エアーリフト管　ｓＯＯ■−Ｘ１７００■（材質：ポリ
塩化ビニル樹脂） ディストリビュータ　円筒層２１Ｘ３０ｗＸ１４個を同
段（材質：ポリ塩化ビニル樹脂） 散気管　　パールクンｍｐ１２（ダイセ槽製）担体粒子
　発泡ポリブーピレン（タルク１５％含有）（形状Ａ５
ＷｌｉＸ４ｓｍ、比重［１７） 処理槽に担体粒子５ｏｏｚを充填し、ＪＩＯＩ）約５０
０ＦＩｍの原水をＳ　４０　ｊ／ｌｖで通水しエアーリ
フ７）管に７．０　Ｍｄ／ｂｒの空気を吹き込んで排水
処理を行なったところ、担体粒子には微生物が付着、増
殖し、やがて微生物付着担体粒子の下向流流動層が形成
された。

６ケ月間の運転で処理水の平均ｍｏＤは約１５１１１で
あｐ　、ｓｏｎ除夫皐９５襲、反応速度４２ゆ’ｍｌ・
日（−は流動層単位体積）であった。この間、担体粒子
の循ｗｉｔディストリビエータを通して順調に行なわれ
、ディストリビュータ上に該担体粒子がたまることはな
く安定な運転を維持することができた。

【図面の簡単な説明】

第１ｇは本発明の装置の１例の説明図であ抄、第２ｗｉ
は該装置に用いるダイス）リビエータの平［１図（一部
省略）である。第５図は本発明に用いるディストリビュ
ータの他の例を示す説明図であシ、第４図はその平面図
（一部省略）である。 ５・・・排水供給管、４・・・処理槽、５・・・エアー
リフト管、６・・・ディストリビュータ、７・・・微生
物付着担体充填層、８・・・散気管、９・・・処理水抜
出菅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　排水の微生物処理を行なう処理槽、該槽内中央部
   に立設したエアーリフト管、骸骨の上端部に取付けた堰
   を有するダイス）リビエータ、上端を該ディストリビユ
   ータよりやや下方の位置に形成した微生物付着担体充填
   層、処理槽上部に設けた排水供給管、４理槽下部に設け
   た散気管および処理水抜出管を具備した下向流による排
   水の微生物処理装置。 ２）ディストリビユータを構成する支持板に複数個の孔
   を穿設した特許請求の範匠第１項記載の装置。